Протяжённо залегающие слои солёной многолетней мерзлоты, по-видимому, ускоряют трансформацию Арктики в результате изменения климата.

У Бена Джонса (Ben Jones) остались болезненные воспоминания о его первой встрече с многолетней мерзлотой, которая неожиданно оттаяла. В 2018 году Джонс, полярный учёный из Университета Аляски в Фэрбанксе, бурил мёрзлый грунт недалеко от Уткиагвика, крупнейшего города на Северном склоне Аляски, чтобы извлечь керн. «Мы были на глубине около 5,5 метров, только я и ещё один парень, бурили керн, используя подлёдный бур с двухтактным двигателем», — рассказывает он. На такой глубине температура была значительно ниже 0°C, и почва должна была быть твёрдой как скала. Вместо этого бур врезался в вязкую грязь, взбрыкнув при ударе о мягкий слой. «Меня как будто перевернуло, и я повредил спину», — говорит Джонс. «Меня отбуксировали на санях примерно через 10 часов обратно в Уткиагвик».

Обследуя с трудом добытый керн, исследователи обнаружили, что неожиданный слой соли растопил многолетнюю мерзлоту.

Джонс и другие исследователи теперь считают, что такая солёная многолетняя мерзлота является соучастником изменения климата, которое нагревает Арктику в четыре раза быстрее, чем остальную часть планеты, и превращает замёрзшие ландшафты в болотистые топи. Подобно соли, посыпанной на обледеневший тротуар, погребённые слои соли, похоже, ускоряют таяние и, как следствие, масштабную трансформацию ландшафта. «Сейчас кажется, что всё происходит немного быстрее, чем можно было бы ожидать, если предположить, что многолетняя мерзлота тает при 0°C», — говорит Джонс.

В мае он и его коллеги начали исследовательскую работу под названием «Оттепель ниже нуля», чтобы выяснить, насколько широко распространена солёная многолетняя мерзлота и как она ускоряет изменения в Арктике. «Мы пытаемся нарисовать более полную картину этой крайне малоизученной части многолетней мерзлоты», — говорит Джонс. Работа, финансируемая Национальным научным фондом, может помочь исследователям спрогнозировать будущее, поскольку температуры в Арктике, которые уже на 3 °C выше, чем в 1970-х годах, продолжают расти.

Исследователи заметили намёки на эту зарытую соль десятилетия назад. Некоторые рассказывали, как бурили скважину на несколько метров вглубь и открывали фонтан солёной воды при температуре значительно ниже нуля. «В прибрежных районах у нас были фонтаны воды, бьющие надо льдом при -10 °C», — говорит Пол Овердюин (Paul Overduin) из Института Альфреда Вегенера и Центра полярных и морских исследований имени Гельмгольца. Ещё в 1960 году бурильщики скважин близ Коцебу на Аляске заметили, что они прокалывают несколько слоёв соли, говорит Роджер Крил (Roger Creel) из Техасского университета A&M.

Крил утверждает, что объяснение кроется глубоко в истории Земли. Во время последнего тёплого периода между ледниковыми периодами, 115 000 лет назад и более, полярные ледяные щиты растаяли, и уровень моря поднялся на десятки метров. То, что сейчас является арктической прибрежной равниной, было залито солёной водой. Даже после того, как ледяные щиты снова начали расти 110 000 лет назад, моря продолжали продвигаться к арктическим берегам, поскольку гравитационное воздействие льда на океан с лихвой компенсировало потерю воды, запертой в виде льда, согласно моделированию, которое Крил планирует представить на заседании Американского геофизического союза в декабре.

Когда вода наконец отступила, обширные пространства солёных донных отложений подверглись воздействию холодного воздуха и затвердели. Со временем другие отложения погребли соляные слои. По словам Крила, по всему Северному склону эта история означает, что «в любом месте в пределах пары десятков метров от уровня моря [сегодня] должен быть слой солёной многолетней мерзлоты довольно близко к поверхности». В общей сложности, по его словам, от 1000 до 10 000 квадратных километров одной только Аляски могут покоиться на солёном основании, где-то на глубине от нескольких метров до десятков метров под поверхностью.

По мере потепления на Крайнем Севере эти древние основания начинают шевелиться. Джонс стал свидетелем одного признака в 2021 году, когда он и его коллеги обнаружили, что небольшое озеро недалеко от Уткиагвика внезапно стало на полметра глубже. Причиной этого стал соляной слой, который растаял, несмотря на отрицательные температуры, сообщили они в Geophysical Research Letters. По мнению Джонса, тот же процесс, вероятно, ускоряет рост озёр по всей Арктике.

Солёные отложения также могут способствовать загрязнению арктических вод. Таяние многолетней мерзлоты уже приводит к попаданию токсичных металлов, включая железо и мышьяк, из почвы в ручьи, и «очень солёная вода может способствовать растворению этих металлов», – говорит Эллиот Скиерзкан (Elliott Skierszkan), геолог из Карлтонского университета.

Соль грозит незаметно подорвать дома и объекты транспортной и нефтяной инфраструктуры, которые обычно строятся на сваях, закреплённых в многолетней мерзлоте. Слой, который размягчается, когда прилегающая многолетняя мерзлота остаётся твёрдой, «может оказать серьёзное влияние на свайные фундаменты», – говорит Джонс. Кроме того, это может представлять угрозу для поселений, ускоряя отступление близлежащих берегов. По мере таяния морского льда высокие волны обрушиваются на берег, разрушая сушу. Береговая линия Северного Ледовитого океана на Аляске отступает примерно на 18 метров в год, что в три раза превышает исторический средний показатель, говорит Джонс. Он добавляет, что мягкая солёная многолетняя мерзлота может способствовать развитию волн, ослабляя прибрежные обрывы.

В Уткиагвике вековые традиции могут оказаться под угрозой. Каждую весну инупиатские китобойные бригады выходят в море в погоне за гренландскими китами, возвращаясь с тоннами мяса, которое необходимо хранить до летних церемоний. Традиционно мясо хранили в пещерах, вырубленных в многолетней мерзлоте на глубине нескольких метров. Но в последнее время, по словам китобоя Кайяна Харчарека (Qaiyaan Harcharek), подвалы стали менее надёжными. «Многолетняя мерзлота недостаточно холодная». Иногда китовое мясо плесневеет, говорит он, а в некоторых подвалах из некогда промёрзших стен просачивается солёная вода.

В России, по другую сторону Берингова пролива, зарытая соль может кардинально менять ландшафт. За последнее десятилетие на отдалённых полуостровах Ямал и Гыдан образовалось около 20 загадочных кратеров шириной в десятки метров и такой же глубины. Учёные, посетившие новообразованные кратеры, обнаружили метан, но никаких признаков горения не наблюдалось, что говорит о том, что Земля была разрушена силой расширяющегося газа. Многолетняя мерзлота богата метаном, заключённым в молекулах воды в ледяном «газогидрате». Вопрос в том, что побудило его вырваться на поверхность.

Теорий предостаточно, но Ана Моргадо (Ana Morgado) считает, что соль играет свою роль. Инженер-химик из Оксфордского университета и её коллеги смоделировали, как карманы с солёной водой на глубине десятков метров могут способствовать разрушению вышележащей многолетней мерзлоты и высвобождению газа. Их сценарий, изложенный в статье 2024 года в журнале Geophysical Research Letters, выглядит следующим образом: по мере того, как потепление приводит к оттаиванию поверхностно залегающей почвы, талая вода втягивается в линзу солёной воды посредством осмоса. Добавляющаяся жидкость вызывает расширение кармана, создавая давление, достаточно высокое для разрушения многолетней мерзлоты и высвобождения газа. «Затем метан накапливается до тех пор, пока почва больше не может его выдерживать», — говорит Моргадо.

Чтобы выяснить, насколько обширны эти соляные слои, Джонс и его коллеги в проекте «Оттаивание ниже нуля» пересекали Северный склон, измеряя электрические свойства почвы для обнаружения пресной и солёной многолетней мерзлоты и буря керны для наземной проверки этих измерений. В конечном итоге, говорит соруководитель Энди Парсекян (Andy Parsekian) из Университета Вайоминга, команда хочет расширить картирование на регионы с богатой многолетней мерзлотой по всему миру. Но уже сейчас, по его словам, замороженная многолетняя мерзлота «кажется значительно тоньше, чем можно было бы ожидать по измерениям температуры», по-видимому, из-за соли.

В Уткьягвике Харчарек признаёт опасения по поводу жизни на этих нестабильных соляных горизонтах. Но он говорит, что главная угроза для Арктики и для образа жизни его народа — не соль, а резкое потепление, которое сократило зиму более чем на месяц и усилило ливни. «Всё ускорилось». Соль неподвластна человеку.

Климат, возможно, всё ещё под его контролем.

Ссылка: https://www.science.org/content/article/even-subzero-parts-arctic-are-thawing-ancient-salt-culprit

Климатические прогнозы содержат неопределённость, обусловленную внутренней изменчивостью климатической системы, включая её хаотическую природу. Хотя неопределённость, обусловленная внутренней изменчивостью, теоретически может быть снижена посредством проведения моделирования в больших ансамблях с возмущёнными начальными условиями, в наборе данных сценариев будущего CMIP6 доступно лишь ограниченное число экспериментов с большими ансамблями. В данной работе предложен метод, увеличивающий эффективный размер выборки ансамбля при оценке будущих прогнозов путём интеграции нескольких сценариев SSP-RCP за период, соответствующий определённому повышению температуры по сравнению с доиндустриальным уровнем (т.е. потеплению на X°C). Успешность метода оценивалась с помощью исследования возможности разумного снижения неопределённости, обусловленной малым числом членов ансамбля. Во-первых, авторы подтвердили, что пространственное распределение изменения величины будущего наводнения было схожим при потеплении на 2°C во всех сценариях SSP-RCP. Кроме того, неопределённость, обусловленная различными сценариями SSP-RCP (5–10%), оказалась меньше, чем разница между разными уровнями потепления, например, между 2 и 3 °C (около 20–50%), что свидетельствует об относительно небольших различиях между сценариями SSP-RCP в отношении изменения будущего расхода воды. Эти результаты свидетельствуют о том, что интеграция сценариев SSP-RCP для увеличения эффективного размера ансамбля является разумным подходом, снижающим несмещённую дисперсию между моделями примерно в 70% точек сетки по сравнению с результатом, полученным при использовании только сценариев SSP5-RCP8.5.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-025-16327-4

В условиях эскалации последствий изменения климата понимание адаптации частного сектора имеет решающее значение. Используя данные о фактических расходах на адаптацию почти 300 000 предприятий в пяти прибрежных регионах, авторы выявили различия в адаптации частного сектора в разных секторах и регионах. Сельскохозяйственный сектор лидирует в усилиях по адаптации, в то время как транспорт, строительство и коммунальные услуги, которые являются потенциальными источниками каскадных эффектов в масштабах всей системы, отстают. Малый, средний и крупный бизнес отдаёт приоритет жёстким и мягким мерам, практически не инвестируя в экосистемные адаптации. Дополняя многогранный дискурс об эффективности адаптации, представленные панельные данные демонстрируют положительную, хотя и неэластичную в краткосрочной перспективе, связь между адаптацией частного сектора и совокупными региональными экономическими показателями. Адаптация бизнеса в строительном, транспортном и здравоохранительном секторах положительно коррелирует с региональными экономическими показателями, при этом сектор услуг размещения и питания обеспечивает наибольшую отдачу на 1 евро, инвестированный в адаптацию. Объединение этих результатов с существующими оценками адаптации может способствовать разработке социально эффективных стратегий адаптации.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-025-02423-w

Прогнозы глобальной средней приземной температуры в режиме реального времени выпускались ежегодно на период 2000–2025 годов. 25 прогнозов на 2000–2024 годы показали высокую точность. Корреляции и среднеквадратические ошибки между наблюдениями и прогнозами в режиме реального времени, статистическими прогнозами и динамическими прогнозами (последний только с 2008 года) составили 0,96°C, 0,95°C, 0,94°C и 0,09°C, 0,11°C, 0,10°C соответственно. Межгодовые корреляции прогнозов, не зависящие от тренда, также высоки и статистически значимы: 0,73, 0,76 и 0,61 соответственно. Высокие значения корреляции отражают тот факт, что наблюдаемая сильная межгодовая изменчивость темпов потепления была хорошо отражена. Наконец обсуждаются прогнозы на 2023 и 2024 годы. Экстремальный и весьма неожиданный скачок глобального потепления в 2023 году не был хорошо отражён, но рекордное потепление 2024 года было предсказано лучше, особенно с помощью физической динамической модели.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GL117308

Деятельность человека оказывает всё большее давление на морские экосистемы. Хэлперн и др. (Halpern et al.) составили карту интенсивности 10 различных видов антропогенного воздействия, включая последствия изменения климата, рыболовства и загрязнения, по всему Мировому океану. Сопоставление этих данных с распределением морских местообитаний и их уязвимостью к стрессовым факторам позволяет оценить общее воздействие на экосистемы. Ожидается, что к середине столетия совокупное воздействие удвоится, в том числе в странах и прибрежных районах, где люди в значительной степени зависят от морских ресурсов. Потепление океана и рыболовство – два наиболее существенных воздействия, что позволяет предположить, что сдерживание изменения климата и устойчивое управление рыболовством могут снизить нагрузку на морские экосистемы.

Ожидается, что воздействие деятельности человека существенно возрастёт, что окажет влияние на морские экосистемы во всём мире. Для планирования устойчивого будущего необходимо спрогнозировать распределение кумулятивного воздействия различных факторов. В данной работе авторы составили карту (с разрешением 10 км) будущего кумулятивного воздействия 10 климатических, наземных, рыболовных и других факторов на 20 морских местообитаний в рамках двух климатических сценариев на середину века (около 2050 года). Они обнаружили, что прогнозируемое кумулятивное воздействие увеличится в 2,2–2,6 раза в глобальном масштабе, при этом прибрежные местообитания испытают более сильное воздействие, а морские регионы, особенно в экваториальных регионах, столкнутся с более быстрым ростом воздействия. Более того, во многих странах, зависящих от морских ресурсов, воздействие значительно возрастёт. Включение этих результатов в стратегическую политику и управление будет способствовать более устойчивому использованию и защите морских экосистем и предоставляемых ими услуг.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adv2906

Главная задача климатологии — трансформировать достижения в фундаментальных знаниях в снижение неопределённости климатических прогнозов. Неопределённость в оценках моделей, характеризующаяся, например, разбросом результатов моделирования будущих климатических прогнозов, мало изменилась за последние несколько десятилетий, несмотря на значительный прогресс в повышении сложности и разрешения моделей, а также рост числа проектов по их сравнению и наборов данных наблюдений. В данной работе авторы утверждают, что использование ансамблей на основе возмущённых параметров ускорит понимание неопределённости в самом широком смысле и поможет определить стратегии её снижения. Они предлагают одиннадцать рекомендаций относительно будущих приоритетов исследований, опираясь на существующие исследования, в которых ансамбли на основе возмущённых параметров используются для руководства разработкой и упрощением моделей, понимания межмодельных различий, более полного описания вероятного разброса климатических прогнозов, формализации калибровки моделей, определения требований к наблюдениям и исследования того, как взаимодействующие условия окружающей среды влияют на сложные климатические системы, такие как облачные поля. Эти исследования охватывают климат, погоду, химию атмосферы, облачность, аэрозоли и возобновляемую энергетику, используя модели высокого разрешения, основанные на процессах, вплоть до моделей глобального масштаба. Хотя повышение сложности моделей, повышение разрешения и проекты взаимного сравнения сегодня поглощают большую часть вычислительных ресурсов, авторы утверждают, что в сочетании с этими усилиями, ансамбли на основе возмущённых параметров необходимы для полной характеристики неопределённости моделей и повышения их надёжности, и что им следует отдавать приоритет при распределении этих ресурсов.

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2025/egusphere-2025-4341/

Неясно, вызовут ли выбросы парниковых газов из многолетней мерзлоты положительные климатические обратные связи при потеплении. В данной работе авторы синтезировали реакцию выбросов углекислого газа (CO₂), метана (CH₄) и закиси азота (N₂O) в вегетационный период на экспериментально управляемое потепление примерно на 2°C для многолетней мерзлоты в альпийских и арктических регионах. Потепление ослабило поглощение парниковых газов альпийской многолетней мерзлотой, тем самым увеличив (на 13%) её потенциал глобального потепления, но усилило их поглощение арктической многолетней мерзлотой и снизило (на 10%) её потенциал глобального потепления. Когда потепление приводило к высыханию альпийской многолетней мерзлоты, поглощение CO₂ ослабевало, но поглощение CH₄ увеличивалось. Напротив, потепление относительно влажной арктической многолетней мерзлоты увеличивало поглощение CO₂ и источник CH₄. Потепление привело к значительному большему увеличению источника N₂O в альпийской, чем в арктической многолетней мерзлоте. Хотя удержание дополнительного потепления ниже 2°C в регионах многолетней мерзлоты может помочь избежать положительной обратной связи между многолетней мерзлотой и климатом, необходимы меры по поддержанию хрупкого поглотителя углерода в высокогорных экосистемах многолетней мерзлоты.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt8366

Лесные пожары всё чаще бушуют в водосборах с преобладанием снега и могут влиять на динамику снеготаяния. Однако пространственная изменчивость таяния снежного покрова в лесах, поражённых огнём, изучена недостаточно. В данной работе авторы использовали данные дистанционного зондирования снежного покрова, чтобы показать, что при средних зимних условиях снег тает раньше в первый год после пожара в 99% снежной зоны. Послепожарное таяние снежного покрова более экстремально в относительно низких тёплых регионах по сравнению с высокогорными холодными регионами. При потеплении на +2°C в 73% снежной зоны будет наблюдаться более экстремальное раннее таяние снега после пожара по сравнению со средними историческими условиями. Регионы с наибольшим сдвигом сроков таяния снега после пожара в средних климатических условиях также демонстрируют наибольший сдвиг сроков таяния снега после пожара при потеплении на +2°C. Пространственная изменчивость сроков таяния снега после пожаров и усугубляющее воздействие прогнозируемых более тёплых зим влияют на доступность воды в экосистемах, обратную связь альбедо снега и прогнозирование стока от таяния снега, что имеет важное значение для управления водными ресурсами.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt9866

За последнее десятилетие атрибуционная наука показала, что изменение климата является причиной значительного числа смертей, инвалидности и заболеваний. Однако исследования атрибуции воздействия на здоровье были непропорционально сосредоточены на населении стран с высоким уровнем дохода и в основном касались количественной оценки последствий для здоровья, связанных с жарой и экстремальными погодными явлениями. Более чёткая картина глобального бремени изменения климата могла бы побудить политиков рассматривать климатический кризис как чрезвычайную ситуацию в области общественного здравоохранения.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-025-02399-7

Новое исследование анализирует данные о температуре поверхности моря за 10 миллионов лет, чтобы спрогнозировать, как может развиваться потепление в будущем.

Известно, что рост уровня углекислого газа (CO₂₎ приводит к повышению температуры в атмосфере Земли. Однако медленные процессы обратной связи, включая накопление тепла в океане и изменения в углеродном цикле, приводят к тому, что иногда такие изменения температуры проявляются не сразу; для достижения Землёй равновесия могут потребоваться десятилетия или даже тысячелетия.

Однако различные климатические модели дают совершенно разные оценки того, когда такое равновесие будет достигнуто. Одной из причин этих различий является «интерференционный эффект», или то, как неравномерные изменения температуры поверхности моря могут создавать различные структуры потепления океана, влияющие на атмосферную циркуляцию и, следовательно, на облачность, осадки и теплопередачу. Это сложное взаимодействие факторов может усиливать или ослаблять потепление и формировать чувствительность климата к парниковым газам.

Один из способов помочь предсказать, как будут выглядеть долгосрочные структуры потепления, — обратиться к прошлому. Выявление закономерностей в палеоклиматических данных, особенно за периоды, когда климат Земли был теплее, может пролить свет на будущие структуры потепления. Чжан и др. (Zhang et al.) проанализировали данные о температуре поверхности моря за 10 миллионов лет, чтобы определить относительное потепление различных регионов океана в условиях роста уровня CO₂.

В исследовании в качестве точки отсчёта использовался Западно-Тихоокеанский тёплый бассейн, крупнейший и самый тёплый поверхностный водоём на планете. Данные о температуре поверхности моря в нём сравнивались с данными по 17 другим участкам океана для установления закономерности глобального потепления.

Затем исследователи сравнили потепление, показанное в этих палеоклиматических данных, с результатами нескольких моделей, имитирующих потепление на основе резкого четырёхкратного увеличения концентрации CO₂ по сравнению с доиндустриальным уровнем. Они обнаружили, что палеоклиматические данные и результаты моделирования демонстрируют схожие закономерности потепления в масштабе тысячелетий, особенно в высоких широтах. Однако при сравнении этих данных с измерениями температуры поверхности моря за последние 160 лет были выявлены некоторые различия в закономерностях потепления. Современное потепление всё ещё находится в переходном состоянии, обусловленном поглощением тепла океаном, тогда как палеоклиматическая структура отражает полную равновесную реакцию.

Авторы отмечают, что для достижения нового равновесия потребуются тысячи лет. Исследование предполагает, что по сравнению с текущим временным потеплением, будущие тенденции потепления будут более выраженными в средних и высоких широтах, включая северную часть Тихого океана, северную часть Атлантического океана и Южный океан. Это потепление в высоких широтах, вероятно, будет сильнее, чем предполагалось ранее, и оно более выражено в прогнозах на уровне миллениума, чем на уровне столетия.
(AGU Advances, https://doi.org/10.1029/2025AV001719, 2025)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/paleoclimate-patterns-offer-hints-about-future-warming